一种流程任务执行主体动态调度方法及系统与流程

本技术涉及企业信息化和流程任务调度领域，特别是涉及一种流程任务执行主体动态调度方法及系统。

背景技术：

1、随着企业信息化和业务流程数字化程度不断提高，越来越多的业务审批、任务处理及协同作业通过流程引擎进行统一管理。在流程运行过程中，通常需要根据业务流程所产生的待处理任务，从组织内具有相应处理权限或业务职责的人员中确定任务执行主体。对于组织规模较大、层级关系复杂且业务类型较多的企业而言，不同人员在组织归属、岗位权限、业务能力、任务负载及可用状态等方面存在差异，同时不同任务在业务类型、处理时限、风险程度及处理要求等方面也具有不同特征，因此，如何合理确定各待处理任务对应的执行主体，对业务流程的运行效率和组织资源利用效率具有重要影响。

2、现有的任务执行主体分配方式通常包括基于岗位或角色的静态分配、基于预设业务规则的条件匹配以及基于轮询、随机或任务数量的负载均衡等方式。其中，静态分配方式主要依赖预先建立的岗位与人员对应关系，当人员状态或业务环境发生变化时难以及时调整；基于规则的分配方式通常针对部门、业务类型、任务属性等分别设置匹配条件，随着组织层级、业务类型和约束条件增加，规则之间容易产生交叉或耦合，维护复杂度随之提高；常规负载均衡方式虽然能够在一定程度上调节不同人员之间的任务数量，但通常难以同时考虑人员处理能力、历史处理情况、实时工作状态以及任务紧急程度等多种因素。由此，在复杂组织环境下，现有任务分配方式容易出现任务与执行主体适配程度不足、人员任务分布不均、紧急任务响应不及时等情况，并且在多个任务和多个候选执行主体同时存在时，难以从整体层面对任务分配结果进行协调。

3、因此，在复杂组织环境的流程任务执行主体分配过程中，人员状态和任务属性动态变化、多种组织及业务约束相互耦合以及任务分配难以兼顾整体处理效率、人员负载均衡与业务优先级，成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种流程任务执行主体动态调度方法及系统，旨在解决现有技术在复杂组织环境的流程任务执行主体分配过程中，人员状态和任务属性动态变化、多种组织及业务约束相互耦合以及任务分配难以兼顾整体处理效率、人员负载均衡与业务优先级的问题。

2、第一方面，一种流程任务执行主体动态调度方法，所述方法包括：

3、获取待分配任务集合、组织内执行主体信息以及系统运行状态信息，根据所述组织内执行主体信息确定各执行主体对应的执行主体特征数据，并根据各待分配任务的任务信息确定对应的任务特征数据和任务优先级；

4、根据各所述待分配任务对应的任务约束条件，对所述组织内执行主体进行硬约束筛选，得到与各所述待分配任务对应的有效候选执行主体集合；对各有效候选执行主体与对应待分配任务进行预匹配，得到预匹配结果，并根据所述预匹配结果以及所述系统运行状态信息对所述有效候选执行主体集合进行动态裁剪，得到目标候选执行主体集合；

5、针对各所述待分配任务，根据对应的任务特征数据和各目标候选执行主体的执行主体特征数据确定多个匹配特征，根据所述待分配任务的任务类型和所述系统运行状态信息确定各所述匹配特征对应的动态权重，并根据各所述匹配特征及对应的动态权重确定各目标候选执行主体与所述待分配任务之间的匹配评分；

6、根据各所述待分配任务的任务优先级、对应的匹配评分以及各目标候选执行主体的剩余处理能力，构建所述待分配任务集合与各目标候选执行主体之间的多约束组合优化模型，并根据所述待分配任务集合的任务规模、所述目标候选执行主体集合的候选规模、约束复杂度以及所述系统运行状态信息确定目标求解策略，按照所述目标求解策略对所述多约束组合优化模型进行求解，得到任务分配结果；

7、当获取到新增待分配任务或已分配任务的状态发生变化时，根据所述新增待分配任务或所述状态变化确定受影响任务集合以及对应的受影响候选执行主体，并在保持未受影响任务的任务分配结果不变的情况下，对所述受影响任务集合与所述受影响候选执行主体进行局部增量优化，得到更新后的任务分配结果。

8、上述方案中，可选地，所述根据各待分配任务的任务信息确定对应的任务优先级，包括：

9、获取所述待分配任务的业务等级、截止时间和风险等级，得到任务优先级基础数据；

10、根据所述任务优先级基础数据中的截止时间与当前时刻之间的时间差确定剩余处理时间，并根据所述剩余处理时间与预设最大处理时长之间的对应关系确定任务时间紧急度；

11、对所述任务优先级基础数据中的业务等级和风险等级进行归一化处理，得到业务等级特征值和风险等级特征值；

12、根据所述业务等级特征值、任务时间紧急度和风险等级特征值以及各自对应的优先级权重进行融合计算，得到所述待分配任务的任务优先级。

13、上述方案中，可选地，所述对所述组织内执行主体进行硬约束筛选，并对所述有效候选执行主体集合进行动态裁剪，包括：

14、获取所述待分配任务对应的权限要求、可分配组织范围和资质要求，得到任务硬约束条件；

15、将各执行主体对应的权限信息、组织归属信息和资质信息分别与所述任务硬约束条件进行匹配，过滤不满足所述任务硬约束条件的执行主体，得到所述有效候选执行主体集合；

16、根据所述有效候选执行主体集合中各执行主体的执行主体特征数据和所述待分配任务的任务特征数据进行轻量匹配度预估，得到各有效候选执行主体对应的预匹配结果；

17、根据所述有效候选执行主体集合的候选规模和所述系统运行状态信息确定动态裁剪参数，并根据所述预匹配结果对各有效候选执行主体进行排序，得到候选排序结果；

18、根据所述候选排序结果和所述动态裁剪参数对所述有效候选执行主体集合进行裁剪，得到所述目标候选执行主体集合。

19、上述方案中，可选地，所述根据所述待分配任务的任务类型和所述系统运行状态信息确定各所述匹配特征对应的动态权重，包括：

20、根据所述待分配任务的任务类型、风险等级和能力需求确定各所述匹配特征对应的基准权重，得到任务类型权重因子；

21、从所述系统运行状态信息中确定系统整体负载率和任务到达密度，得到系统状态特征；

22、根据所述系统状态特征调整各所述匹配特征对应的状态调节参数，得到系统状态权重因子，其中，当所述系统整体负载率升高时提高负载均衡特征对应的系统状态权重因子，当所述任务到达密度升高时提高响应时效特征对应的系统状态权重因子；

23、根据各所述匹配特征对应的任务类型权重因子和系统状态权重因子确定权重组合值，并对各所述权重组合值进行归一化处理，得到各所述匹配特征对应的动态权重。

24、上述方案中，可选地，所述确定多个匹配特征，并根据各所述匹配特征及对应的动态权重确定匹配评分，包括：

25、根据所述目标候选执行主体的业务能力标签和所述待分配任务的能力需求确定能力匹配程度，得到能力匹配特征；

26、根据所述目标候选执行主体的当前任务负载和预测任务耗时确定预测负载，并根据所述预测负载与对应的处理能力上限确定负载可用程度，得到负载均衡特征；

27、根据所述目标候选执行主体的历史响应时长和按时完成情况确定响应能力，得到响应时效特征；

28、根据所述目标候选执行主体的历史任务完成情况、执行质量和任务退回情况确定历史处理能力，得到历史绩效特征；

29、根据所述目标候选执行主体的风险适配能力与所述待分配任务的风险等级之间的匹配程度确定风险处理能力，得到风险适配特征；

30、根据所述能力匹配特征、负载均衡特征、响应时效特征、历史绩效特征和风险适配特征以及各自对应的动态权重进行加权计算，得到所述目标候选执行主体与所述待分配任务之间的匹配评分。

31、上述方案中，可选地，所述确定目标求解策略，并按照所述目标求解策略对所述多约束组合优化模型进行求解，包括：

32、根据所述待分配任务集合的任务数量和所述目标候选执行主体集合的候选数量确定搜索空间规模指标，并根据当前参与组合优化的有效约束条件数量确定约束复杂度指标；

33、根据所述搜索空间规模指标、约束复杂度指标以及所述系统运行状态信息确定当前多约束组合优化模型对应的求解规模等级，得到求解策略判定结果；

34、当所述求解策略判定结果表征为小规模低复杂度时，确定精确匹配算法为所述目标求解策略；当所述求解策略判定结果表征为中规模时，确定整数线性规划算法为所述目标求解策略；当所述求解策略判定结果表征为大规模、高约束复杂度或系统高负载时，确定启发式全局搜索算法为所述目标求解策略；

35、按照所述目标求解策略，以各待分配任务仅对应一个目标候选执行主体且各目标候选执行主体的累计任务负载不超过对应剩余处理能力为约束，对所述多约束组合优化模型进行求解，得到初始任务分配结果；

36、获取所述目标求解策略对应的实际求解时长，将所述实际求解时长与预设最大计算时限进行比较，得到求解时限判断结果；

37、当所述求解时限判断结果表征所述实际求解时长未超过所述预设最大计算时限时，将所述初始任务分配结果确定为所述任务分配结果；当所述求解时限判断结果表征所述实际求解时长超过所述预设最大计算时限时，对所述目标求解策略进行降级处理，并按照降级后的求解策略对所述多约束组合优化模型重新求解，得到所述任务分配结果。

38、上述方案中，可选地，在得到所述任务分配结果之后，所述方法还包括：

39、对所述任务分配结果中的任务唯一分配关系、执行主体处理容量以及权限和组织归属一致性进行校验，得到可行性校验结果；

40、当所述可行性校验结果表征所述任务分配结果可行时，确定所述任务分配结果对应的目标函数值，并根据所述目标函数值与对应目标函数理论上界之间的比值确定分配质量指标；

41、将所述分配质量指标与预设质量阈值进行比较，得到分配质量校验结果；

42、当所述可行性校验结果表征所述任务分配结果可行且所述分配质量校验结果表征达到所述预设质量阈值时，将所述任务分配结果确定为校验通过任务分配结果；

43、当所述可行性校验结果表征所述任务分配结果不可行或所述分配质量校验结果表征未达到所述预设质量阈值时，确定导致校验未通过的冲突任务和冲突约束，得到待重算任务子集；

44、根据当前目标求解策略和预设重算次数，对所述待重算任务子集执行求解策略降级或局部重新分配，得到校正任务分配结果，并保持未涉及冲突的任务对应的任务分配结果不变。

45、上述方案中，可选地，所述对所述受影响任务集合与所述受影响候选执行主体进行局部增量优化，包括：

46、获取待分配任务的任务到达速率和当前系统处理能力，根据所述任务到达速率和当前系统处理能力确定滑动窗口参数，并基于所述滑动窗口参数建立包含近期待分配任务的动态任务窗口；

47、当获取到新增待分配任务时，将所述新增待分配任务加入所述动态任务窗口，并根据所述新增待分配任务与所述动态任务窗口内各候选执行主体之间的匹配评分以及所述动态任务窗口的当前窗口状态确定增量优化范围，得到所述受影响任务集合和对应的受影响候选执行主体，其中，当所述动态任务窗口未达到预设窗口容量时，将所述新增待分配任务确定为所述受影响任务集合，当所述动态任务窗口达到所述预设窗口容量时，将所述新增待分配任务以及所述动态任务窗口内预设数量的末端任务确定为所述受影响任务集合；

48、当已分配任务的状态发生变化时，根据所述状态变化对应的执行主体以及与所述执行主体关联的已分配任务更新所述受影响任务集合和所述受影响候选执行主体；

49、当所述受影响任务集合中的多个任务竞争同一受影响候选执行主体时，根据各所述受影响任务的任务优先级确定任务竞争顺序，得到冲突仲裁结果；

50、根据所述受影响任务集合、所述受影响候选执行主体、对应的匹配评分以及所述冲突仲裁结果执行局部联合优化，并保持所述动态任务窗口中未受影响任务的任务分配结果不变，得到所述更新后的任务分配结果。

51、上述方案中，可选地，在按照所述任务分配结果执行任务之后，所述方法还包括：

52、获取已完成任务的实际完成时长、执行质量、任务退回情况、执行期间负载变化以及任务分配时对应的预测匹配评分，得到任务执行反馈数据；

53、对所述任务执行反馈数据进行异常数据过滤、归一化处理和反馈窗口筛选，得到有效反馈数据；

54、根据所述有效反馈数据中的实际执行结果和对应预测结果确定预测误差，并根据所述预测误差以及各匹配特征对所述预测结果的贡献程度确定各动态权重对应的参数调整量；

55、根据各所述参数调整量以及预设参数边界对各动态权重进行有界更新，并对更新后的动态权重进行归一化处理，得到候选更新决策参数；

56、根据所述有效反馈数据中的实际完成时长更新对应执行主体的历史任务耗时分布，并根据连续同类型任务的执行质量和异常执行情况调整对应执行主体的业务能力标签，得到更新后的执行主体特征数据；

57、基于历史任务数据构建验证任务集合，并根据所述候选更新决策参数重新确定所述验证任务集合对应的预测结果，根据所述预测结果与所述验证任务集合对应的实际执行结果之间的相关程度得到参数更新验证结果；

58、当所述参数更新验证结果满足预设有效性条件时，将所述候选更新决策参数确定为有效决策参数；当所述参数更新验证结果不满足所述预设有效性条件时，将上一版本的决策参数确定为所述有效决策参数；

59、根据所述有效决策参数和所述更新后的执行主体特征数据对后续待分配任务进行执行主体调度。

60、第二方面，一种流程任务执行主体动态调度系统，所述系统包括：

61、特征确定模块，用于获取待分配任务集合、组织内执行主体信息以及系统运行状态信息，根据所述组织内执行主体信息确定各执行主体对应的执行主体特征数据，并根据各待分配任务的任务信息确定对应的任务特征数据和任务优先级；

62、候选确定模块，用于根据各所述待分配任务对应的任务约束条件，对所述组织内执行主体进行硬约束筛选，得到与各所述待分配任务对应的有效候选执行主体集合；对各有效候选执行主体与对应待分配任务进行预匹配，得到预匹配结果，并根据所述预匹配结果以及所述系统运行状态信息对所述有效候选执行主体集合进行动态裁剪，得到目标候选执行主体集合；

63、匹配评分模块，用于针对各所述待分配任务，根据对应的任务特征数据和各目标候选执行主体的执行主体特征数据确定多个匹配特征，根据所述待分配任务的任务类型和所述系统运行状态信息确定各所述匹配特征对应的动态权重，并根据各所述匹配特征及对应的动态权重确定各目标候选执行主体与所述待分配任务之间的匹配评分；

64、优化调度模块，用于根据各所述待分配任务的任务优先级、对应的匹配评分以及各目标候选执行主体的剩余处理能力，构建所述待分配任务集合与各目标候选执行主体之间的多约束组合优化模型，并根据所述待分配任务集合的任务规模、所述目标候选执行主体集合的候选规模、约束复杂度以及所述系统运行状态信息确定目标求解策略，按照所述目标求解策略对所述多约束组合优化模型进行求解，得到任务分配结果；

65、增量优化模块，用于当获取到新增待分配任务或已分配任务的状态发生变化时，根据所述新增待分配任务或所述状态变化确定受影响任务集合以及对应的受影响候选执行主体，并在保持未受影响任务的任务分配结果不变的情况下，对所述受影响任务集合与所述受影响候选执行主体进行局部增量优化，得到更新后的任务分配结果。

66、相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：

67、本技术基于对现有技术问题的进一步分析和研究，认识到现有技术在复杂组织环境的流程任务执行主体分配过程中，人员状态和任务属性动态变化、多种组织及业务约束相互耦合以及任务分配难以兼顾整体处理效率、人员负载均衡与业务优先级的问题，通过获取待分配任务集合、组织内执行主体信息以及系统运行状态信息，对执行主体和待分配任务分别进行特征化处理，并确定各待分配任务的任务优先级，使后续调度能够同时依据执行主体的实际状态、任务自身属性及当前系统运行状态进行处理；进一步通过任务约束条件对组织内执行主体进行硬约束筛选，先排除不具备任务执行资格的执行主体，再依据有效候选执行主体与对应待分配任务之间的预匹配结果以及系统运行状态信息对候选空间进行动态裁剪，从而减少进入后续精细匹配和组合优化阶段的候选数据量，降低大规模组织环境下的搜索空间和计算开销；在此基础上，通过根据任务特征数据和执行主体特征数据确定多个匹配特征，并由待分配任务的任务类型和系统运行状态信息共同确定各匹配特征对应的动态权重，使匹配评分能够随不同任务属性及系统负载状态动态调整，避免采用固定规则或固定权重时难以适应人员状态和任务属性变化的问题；进一步根据各待分配任务的任务优先级、匹配评分及各目标候选执行主体的剩余处理能力构建多约束组合优化模型，并根据任务规模、候选规模、约束复杂度以及系统运行状态信息确定相适应的目标求解策略，使多个待分配任务与多个执行主体之间的分配关系能够在任务优先级、主体处理能力及匹配程度等因素的共同约束下进行整体求解，从而降低局部规则匹配导致的任务分配失衡；同时，当新增待分配任务到达或已分配任务状态发生变化时，仅针对受影响任务集合及对应的受影响候选执行主体进行局部增量优化，并保持未受影响任务的原有分配结果不变，由此避免因局部任务变化而重复执行全量组合优化。因此，本技术通过候选空间动态压缩、随任务类型和系统状态变化的匹配评价、多约束整体优化以及受影响范围内的局部增量计算，使流程任务执行主体调度能够适应人员状态和任务属性的动态变化，并在多种组织及业务约束并存的情况下兼顾任务处理效率、执行主体负载和任务优先级，同时降低重复计算开销、提高在线调度实时性，从而解决复杂组织环境下现有任务分配方式动态适配能力不足、多种约束难以协调以及难以兼顾整体处理效率、人员负载均衡与业务优先级的问题。